Hopp over innholdet

Jakt på nye egenskaper

Artikkelen tilhører Forsknings og næringsaktivitet, postet 15. jun 2009

Tore Tennøe
KONTAKTPERSON:

Tore Tennøe

Forskerne søker materialer med egenskaper og funksjoner som svarer til ulike teknologiske behov. Sterk armering, god ledningsevne og effektiv vannavstøting er noen av egenskapene nanomaterialer kan ha.

Styrke og mekaniske egenskaper

Visse karbonnanorør er svært sterke i lengderetningen, andre nanomaterialer er svært smidige og tillater særskilt deformasjon.

Avstøting og tiltrekning

Ladete og polare stoffer trekker til seg stoffer av motsatt ladning. Upolare stoffer trekker til seg andre upolare stoffer. Vi er nå i stand til å styre ladningen med økt presisjon slik at vi kan fremstille overflater som er svært selektive. Dette kan brukes til å avvise vann og smuss, eller til å tiltrekke bestemte stoffer, for eksempel medisiner, slik at disse kan transporteres dit de skal virke.

Filtrering

Bruk av nanomaterialer til filtrering kan være basert på ulike mekanismer, for eksempel seleksjon ut fra størrelse, som bruk av nanosmå porer til å filtrere vekk partikler i vann; eller seleksjon ut fra elektrisk ladning, som kan være aktuelt blant annet i hydrogenbrenselceller.

Penetrasjonsevne

Nanopartikler kan ha høy evne til å passere membraner, heriblant membraner i kroppen. Denne evnen bestemmes av blant annet størrelse og elektrisk ladning.

Katalyse

I bilkatalysatorer er det gunstig med så stor overflate som mulig for at eksosgassene skal renses effektivt. Imidlertid er katalysatormaterialer som platina en begrenset og kostbar ressurs. Bruk av platina i form av nanopartikler innebærer at vi kan fremstille katalysatorer som er like effektive som før, men med 95% mindre platina.

Ved hjelp av sollys kan nanopartikler av titandioksid katalysere nedbrytning av forurensning i lufta. Ultrafiolette stråler (UV-stråler) i sollyset medfører at elektroner i partiklene får ekstra energi som kan hjelpe til med kjemiske reaksjoner.

Ledningsevne og elektromagnetiske egenskaper

Karbonnanorør, nanotråder og andre nanomaterialer kan fungere som strømledere, halvledere eller isolatorer, noe som utnyttes blant annet i elektronikk. Lagringsenheter i datamaskiner baserer seg på å endre magnetfelt, og med nanoteknologi kan magnetfeltene endres med økt presisjon for å gi plass til mer data.

Biokjemiske egenskaper

Nanomaterialer kan utnytte en rekke av egenskapene nevnt over til å samvirke med biologiske systemer. Nanopartikler av sølv har antibakterielle egenskaper. Innen medisin forsøker man å designe nanomaterialer som kan samvirke med makromolekyler som proteiner og DNA.

 

LES OGSÅ

Næringsinteresse

De unike egenskapene som opptrer på nanoskalaen gir mulighet til å fylle teknologiske behov innen nær sagt alle samfunnsområder. Mest synlig er kanskje produkter som selges på forbrukermarkedet, som sportsutstyr, klær, kosmetikk og elektronikk, men nanoteknologi utnyttes også innen helsevesenet, energisektoren og industrien.

Les hele saken »

Hvordan lages nanomaterialer?

Nanomaterialer fremstilles gjennom to ulike tilnærminger, topp-ned og bunn-opp. Topp-ned-metoder innebærer å etse eller skjære ut strukturer fra et større emne. Bunn-opp-metoder går mer radikalt til verks, ved å bygge nye strukturer.

Les hele saken »